HXD2型电力机车与电传动系统培训资料(pdf 63页)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、输出波形： 3、控制方式：矢量控制、优化控制和全波控制 4、关联影响：牵引电机的效率和绝缘
第九节 辅助电传动系统介绍
第三章 主变流器的关键技术
第一节 网络技术
HXD2电力机车控制网络选择阿尔斯 通成熟的机车网络FIP网络，FIP网络 在欧洲属于一种应用比较广泛的工业 网络技术，阿尔斯通在工业FIP网络 的基础上，结合机车网络技术协议标 准，形成自主的机车用网络体系。 从应用选择来看，各种技术引进车型 的网络选择均不同。
• HXD2型电力机车为四轴机车为基础，采用 双机并联牵引形成八轴机车，牵引功率 10000千瓦；
• HXD2B是六轴式电力机车，牵引功率9600 千瓦
• HXD2C是六轴式电力机车，牵引功率7200 千瓦
• HXD2系列型交流传动货运电力机车主传动 系统均采用了交流控制技术，采用网络控制 技术完成整车的信息共享和智能控制；
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
HXD2型电力机车及电传动系统 HXD2主变流器的原理 主变流器技术特点 主变流器的控制 技术引进国产化创新发展
第一章 HXD2型电力机车及电传动系统
第一节 交流传动电力机车
• HXD2系列型交流传动货运电力机车包含 HXD2、HXD2B、HXD2C等型号；
AC1450V 927A DC2800V 3×AC2150V 380A 4500V×900A 水冷式
第四节 主变流器配置方式
牵引电传动系统的关键设备
第五节 机车主变流器的原理
第六节 PWM整流器
与传统的整流器相比，PWM整流器不仅获得了可控 的AC/DC变换性能，而且可实现网侧单位功率因数和正弦 波电流控制，甚至能使电能双向传输。一般称电能可双向 传输的PWM整流器为可逆PWM整流器。由于可逆的 PWM整流器不仅体现出PWM AC/DC变流特性（整 流），而且还可呈现出PWM DC/AC变流特性（有源逆 变），因而确切地说，可逆PWM整流器实际上是一种新 型的可四象限运行的变流器。
• 可控整流与四象限整流的比较
第五节 三种车型电传动系统的差别
• 原型车技术的不同 PRIMA4000
PRIMA6000
HXD3 • 牵引功率的差别
1250×8=10000 1600×6=9600 1200×6=7200 • 变流器结构的差别 结构差别 推广应用性
第六节 三种车型电传动系统的差别
• 辅助电路的差别 电路结构的不同 输入参数的不同
第八节 电力机车电传动系统的设计
根据机车技术条件的总体要求，考虑供电制式、速 度等级、编组方式、最大坡度、启动加速度、加速 时间、持续加速度、加速度余度、轮径、安装方式 等，顺序进行： • 选择机车电传动方式 • 设计计算机车总体牵引特性 • 选择牵引电机的结构 • 确定主变流器的中间电压、输入参数、输出参数 • 确定牵引电机的参数 • 确定主变压器的参数 • 确定主开关的参数
• HXD2系列型电力机车采用单轴独立控制技 术；变流器驱动单元选择二合一或者三合一 结构；
• HXD2系列型电力机车交流传动系统和牵引 变流器充分考虑了大功率货运电力机车的实 际需要，采用先进、成熟、可靠的技术，按 照标准化、系列化、模块化、信息化的总体 要求进行全新设计
第二节 电力机车电传动系统原理
1.1 网络系统构成
1.2 网络产品
1、中央计算机 2、司机操纵与显示系统 3、远程数据采集系统 4、网络节点 5、数据通讯协议与通讯软件 6、过程记录与故障诊断系统
第二节 功率模块
HXD2电力机车主变流器选择PALIX 功率模块,属于阿尔斯通技术成熟且 广泛使用的功率模块,使用 3300V/1200A等级的IGBT; 选择1800V中间电压. 使用效果: 故障原因分析:
电力机车总体牵引特性
第九节 电传动系统的配置选择
• 根据使用要求，HXD2系列机车交流传动 系统的配置形式包括：
• 1、BOBO，4800KW • 2、BOBO，6400KW • 3、COCO，7200KW • 4、COCO，9600KW • 5、2（BOBO），9600KW • 6、2（B0B0），12800KW
PWM整流器波形
可控整流及PWM整流
第七节 中间回路
25 kV 50 Hz
中间电容和二次电容
1.5 kV DC
复合母排和耗能电阻
x3
Auxiliaries
TM
第八节 输出逆变器
1、原理：根据交流牵引电机的特点,完成恒 转矩调节、恒功率调节。 针对机车的有级调节，则包括不同级位 下的转矩限制； 针对机车的恒速调节，则包括不同级位 不同定速段的转矩限制。
• 中间直流电压的差别 DC1800V DC3750V DC2800V
• 功率器件选型差别 3300V/1200A 6500V/600A 4500V/900A
• 中间电路的差别 二次谐波的形成 二次谐波的处理
第七节 三种车型电传动系统的差别
• 牵引电机的差别 相同的安装尺寸和外型 HXD2电机结构与参数 HXD2B电机结构与参数 HXD2C电机结构与参数
第二章 主变流器的原理
第一节 HXD2电力机车主变流器参数
输入额定电压： 输入额定电流： 中间直流电压： 输出额定电压： 输出额定电流： 功率器件选型： 冷却方式：
AC950V 1650A DC1800V 3×AC1390V 620A 3300V×1200A 水冷式
第二节 HXD2B电力机车主变流器参数
电力机车电传动系统原理
第三节 电力机车牵引制动特性
• 机车牵引恒功率范围
•
23T轴重
•
25T轴重
70~120km/h 70~120km/h
第四节、电力机车电传动系统特点
• 输入整流： 单位功率因数 功率可逆变换
• 无触点换向 • 异步电动机的优点：体积、转速、可靠
性 • 粘着控制性能 • 恒功范围 • 新技术、新材料、新器件的综合应用
• 输入额定电压： • 输入额定电流： • 中间直流电压： • 输出额定电压： • 输出额定电流： • 功率器件选型： • 冷却方式：
AC2100V 1000A DC3750V 3×AC2900V 390A 6500V×600A 水冷式
第三节 HXD2C电力机车主变流器参数
• 输入额定电压： • 输入额定电流： • 中间直流电压： • 输出额定电压： • 输出额定电流： • 功率器件选型： • 冷却方式：
第九节 辅助电传动系统介绍
第三章 主变流器的关键技术
第一节 网络技术
HXD2电力机车控制网络选择阿尔斯 通成熟的机车网络FIP网络，FIP网络 在欧洲属于一种应用比较广泛的工业 网络技术，阿尔斯通在工业FIP网络 的基础上，结合机车网络技术协议标 准，形成自主的机车用网络体系。 从应用选择来看，各种技术引进车型 的网络选择均不同。
• HXD2型电力机车为四轴机车为基础，采用 双机并联牵引形成八轴机车，牵引功率 10000千瓦；
• HXD2B是六轴式电力机车，牵引功率9600 千瓦
• HXD2C是六轴式电力机车，牵引功率7200 千瓦
• HXD2系列型交流传动货运电力机车主传动 系统均采用了交流控制技术，采用网络控制 技术完成整车的信息共享和智能控制；
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
HXD2型电力机车及电传动系统 HXD2主变流器的原理 主变流器技术特点 主变流器的控制 技术引进国产化创新发展
第一章 HXD2型电力机车及电传动系统
第一节 交流传动电力机车
• HXD2系列型交流传动货运电力机车包含 HXD2、HXD2B、HXD2C等型号；
AC1450V 927A DC2800V 3×AC2150V 380A 4500V×900A 水冷式
第四节 主变流器配置方式
牵引电传动系统的关键设备
第五节 机车主变流器的原理
第六节 PWM整流器
与传统的整流器相比，PWM整流器不仅获得了可控 的AC/DC变换性能，而且可实现网侧单位功率因数和正弦 波电流控制，甚至能使电能双向传输。一般称电能可双向 传输的PWM整流器为可逆PWM整流器。由于可逆的 PWM整流器不仅体现出PWM AC/DC变流特性（整 流），而且还可呈现出PWM DC/AC变流特性（有源逆 变），因而确切地说，可逆PWM整流器实际上是一种新 型的可四象限运行的变流器。
• 可控整流与四象限整流的比较
第五节 三种车型电传动系统的差别
• 原型车技术的不同 PRIMA4000
PRIMA6000
HXD3 • 牵引功率的差别
1250×8=10000 1600×6=9600 1200×6=7200 • 变流器结构的差别 结构差别 推广应用性
第六节 三种车型电传动系统的差别
• 辅助电路的差别 电路结构的不同 输入参数的不同
第八节 电力机车电传动系统的设计
根据机车技术条件的总体要求，考虑供电制式、速 度等级、编组方式、最大坡度、启动加速度、加速 时间、持续加速度、加速度余度、轮径、安装方式 等，顺序进行： • 选择机车电传动方式 • 设计计算机车总体牵引特性 • 选择牵引电机的结构 • 确定主变流器的中间电压、输入参数、输出参数 • 确定牵引电机的参数 • 确定主变压器的参数 • 确定主开关的参数
• HXD2系列型电力机车采用单轴独立控制技 术；变流器驱动单元选择二合一或者三合一 结构；
• HXD2系列型电力机车交流传动系统和牵引 变流器充分考虑了大功率货运电力机车的实 际需要，采用先进、成熟、可靠的技术，按 照标准化、系列化、模块化、信息化的总体 要求进行全新设计
第二节 电力机车电传动系统原理
1.1 网络系统构成
1.2 网络产品
1、中央计算机 2、司机操纵与显示系统 3、远程数据采集系统 4、网络节点 5、数据通讯协议与通讯软件 6、过程记录与故障诊断系统
第二节 功率模块
HXD2电力机车主变流器选择PALIX 功率模块,属于阿尔斯通技术成熟且 广泛使用的功率模块,使用 3300V/1200A等级的IGBT; 选择1800V中间电压. 使用效果: 故障原因分析:
电力机车总体牵引特性
第九节 电传动系统的配置选择
• 根据使用要求，HXD2系列机车交流传动 系统的配置形式包括：
• 1、BOBO，4800KW • 2、BOBO，6400KW • 3、COCO，7200KW • 4、COCO，9600KW • 5、2（BOBO），9600KW • 6、2（B0B0），12800KW
PWM整流器波形
可控整流及PWM整流
第七节 中间回路
25 kV 50 Hz
中间电容和二次电容
1.5 kV DC
复合母排和耗能电阻
x3
Auxiliaries
TM
第八节 输出逆变器
1、原理：根据交流牵引电机的特点,完成恒 转矩调节、恒功率调节。 针对机车的有级调节，则包括不同级位 下的转矩限制； 针对机车的恒速调节，则包括不同级位 不同定速段的转矩限制。
• 中间直流电压的差别 DC1800V DC3750V DC2800V
• 功率器件选型差别 3300V/1200A 6500V/600A 4500V/900A
• 中间电路的差别 二次谐波的形成 二次谐波的处理
第七节 三种车型电传动系统的差别
• 牵引电机的差别 相同的安装尺寸和外型 HXD2电机结构与参数 HXD2B电机结构与参数 HXD2C电机结构与参数
第二章 主变流器的原理
第一节 HXD2电力机车主变流器参数
输入额定电压： 输入额定电流： 中间直流电压： 输出额定电压： 输出额定电流： 功率器件选型： 冷却方式：
AC950V 1650A DC1800V 3×AC1390V 620A 3300V×1200A 水冷式
第二节 HXD2B电力机车主变流器参数
电力机车电传动系统原理
第三节 电力机车牵引制动特性
• 机车牵引恒功率范围
•
23T轴重
•
25T轴重
70~120km/h 70~120km/h
第四节、电力机车电传动系统特点
• 输入整流： 单位功率因数 功率可逆变换
• 无触点换向 • 异步电动机的优点：体积、转速、可靠
性 • 粘着控制性能 • 恒功范围 • 新技术、新材料、新器件的综合应用
• 输入额定电压： • 输入额定电流： • 中间直流电压： • 输出额定电压： • 输出额定电流： • 功率器件选型： • 冷却方式：
AC2100V 1000A DC3750V 3×AC2900V 390A 6500V×600A 水冷式
第三节 HXD2C电力机车主变流器参数
• 输入额定电压： • 输入额定电流： • 中间直流电压： • 输出额定电压： • 输出额定电流： • 功率器件选型： • 冷却方式：